辽宁省鞍山市第三十一中学2022年高二物理下学期期末试题含解析

辽宁省鞍山市第三十一中学2022年高二物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，一细束白光通过三棱镜折射后，在屏上形成了彩色光带，可知A．红光最先穿过棱镜B．偏折最厉害的是紫光C．在玻璃中速度最大的是紫光D．在玻璃中速度最大的是红光参考答案：ABD2.关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下说法，其中正确的是（）A．回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程B．速度第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程C．动能或势能第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程D．速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程参考答案：D【考点】简谐运动的振幅、周期和频率．【分析】简谐运动完成一次全振动的时间是周期，回复力F=﹣kx，加速度a=﹣，结合对称性和周期性分析．【解答】解：A、回复力F=﹣kx，一个周期内两次经过同一位置，故全振动过程是回复力第2次恢复原来的大小和方向所经历的过程，故A错误；B、一个周期内速度相同的位置有两处，故全振动过程是速度第二次恢复原来的大小和方向所经历的过程，故B错误；C、每次经过同一位置动能和势能相同，关于平衡位置对称的点的动能和势能也相同，故一个周期内动能和势能相同的时刻有4个时刻，故C错误；D、根据a=﹣，加速度相同说明位移相同，经过同一位置速度有两个不同的方向，故全振动过程是速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程，故D正确；故选：D．3.（单选）如图所示，正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（

）A、同一条侧棱上各点的磁感应强度大小相等，但方向可能不同B、四条侧棱上的磁感应强度都相同C、在直线ab上，从a到b，磁感应强度是先增大后减小D、棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大参考答案：C4.（单选）在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图所示。B是在波动的传播方向上与A相距12m的一个质点，已知波的传播速度为2m/s，则以下说法正确的是：A.由图可知，A的振动周期为4s，在t=6s时,质点A刚运动到B点。B.在时，质点B偏离平衡位置的位移是10cm。C.在t=8s时，质点B经过平衡位置且向负方向运动。D.在t=5.5s时，质点A和B对平衡位置的位移大小相等，方向相反。参考答案：C5.（单选）如图所示，水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环，其中B接电源．在接通电源的瞬间，A、C两环()A．都被B排斥

B．都被B吸引C．A被吸引，C被排斥

D．A被排斥，C被吸引参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了研究变压器的匝数比和匝数，可以先把原线圈接在220V交流电源上，测得副线圈两端的电压为10V，则可知原、副线圈的匝数比

；然后再将副线圈按原绕向再增加10匝，原线圈仍接在220V交流电源上，测得副线圈两端的电压变为15V，则原线圈的匝数为

圈。参考答案：7.如图15所示，在测电池的电动势和内电阻的实验中，根据得出的数据作出的U—I图象。由图象得出电池的电动势E=

V，内电阻r=

Ω.参考答案：3.0

2.0

8.如图是一个按正弦规律变化的交变电流的i-t图象。根据图象可知该交变电流的电流最大值是__________A，频率是__________Hz。参考答案：、5；9.用电压U和kU通过相同距离相同材料的输电线向用户输送同样的电能，若要求输电线损失的功率相同，则前后两种情况输电线的横截面积之比为_________，若采用同样粗细的输电导线输电，则前后两种情况下输电导线上损失的功率之比为_________。参考答案：k2︰1

，

k2︰1

10.磁铁的磁场和电流的磁场有相同的来源，都是由

产生的，磁现象电本质就是所有磁现象归结为

之间通过

发生相互作用。参考答案：电流；电流；磁场11.有一横截面积为S的铜导线，设每单位体积的导线中有n个自由电子且电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为u，在t时间内，通过导线横截面积的自由电子数目可表示为

，若流经导线中的电流强度为I，I可表示为

。参考答案：12.一闭合线圈有50匝，总电阻为20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由增加到，则线圈中的感应电动势E＝

V，线圈中的平均电流强度I＝

A．参考答案：2

0.1

13.重104N的车厢，在103N水平拉力作用下做匀速直线运动，车厢受到的阻力是______N；若将拉力增大，则车厢速度将______；若拉力减小，则车厢速度将______.参考答案：103

变大

变小三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在燃气灶上常常安装电子点火器，用电池接通电子线路产生高压，通过高压放电的电火花来点燃气体请问点火器的放电电极为什么做成针尖状而不是圆头状？参考答案：燃气灶电极做成针尖状是利用尖端放电现象解：尖端电荷容易聚集，点火器需要瞬间高压放电，自然要高电荷密度区，故安装的电子点火器往往把放电电极做成针形．【点睛】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，它属于一种电晕放电.它的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电场强度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电.如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕．15.（9分）在《探究单摆周期与摆长的关系》实验中,要注意以下几点(1)摆的振幅不要太大.这是因为单摆只有当摆的振幅不大时,才能认为摆的振动是___________运动.(2)摆线要尽量选择__________、____________,并尽可能_____(填“长”、“短”)一些(3)摆球要尽量选择质量_____(填“大”、“小”)、体积小些的。(4)测量摆的振动周期时,在_________(填“摆球到达最高点”、“摆球经过平衡位置”)作为计时的开始与终止更好些。参考答案：(1)简谐（2分）(2)细一些、伸缩性小些，长（3分）（3）大（2分）（4）摆球经过平衡位置（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图（a）所示，A和B表示在真空中两平行金属板，加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场，图（b）表示一周期性的交变电压波形，横坐标代表时间t，纵坐标代表电压U，从t=0开始，电压为一给定值U0，经过半个周期，突然变为－U0，再过半个周期，又突然变为U0；……如此周期性交替变化。将上述交变电压U加在A、B两板上，使开始时A板电势比B板高。在t=0时，在紧靠B板处有一个初速为零的电子（质量为m，电量为q）在电场作用下开始运动，经过时间T（T为电压变化的周期且已知）刚好到达A板。（1）求两板间的距离d（2）在t=T/3时，在紧靠B板处有一个初速为零的电子在电场作用下开始运动，则电子经过多长时间打在哪个板上？（3）在t=T/6时，在紧靠B板处有一个初速为零的电子在电场作用下开始运动，则电子经过多长时间打在哪个板上？参考答案：（1）（4分）∴

（2）（5分）在t=T/3时，初速为零的电子，经过时间打在B板上。其中t1满足解得

∴（3）（5分）在t=T/6时，初速为零的电子，经过时间T向右的位移为经分析电子到达A板的时间应为其中t2满足：解得

∴17.如图所示，宽度为L=0.40m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.40T．一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=0.50m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直．求：（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；（2）作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率；（3）当导体棒移动50cm时撤去拉力，求整个运动过程中电阻R上产生的热量．参考答案：解：（1）感应电动势：E=BLv=0.40×0.40×0.5V=8.0×10﹣2V，感应电流为：A=4.0×10﹣2A，（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡：F=FB=BIL=0.40×4.0×10﹣2×0.4N=6.4×10﹣3N，拉力的功率为：P=Fv=6.4×10﹣3×0.50W=3.2×10﹣3W；（3）导体棒移动50cm的时间为：t===1.0s，根据焦耳定律：Q1=I2Rt=0.042×2.0×1.0J=3.2×10﹣3J，由能量守恒定律得：Q2=mv2=J=1.25×10﹣2J，电阻R上产生的热量：Q=Q1+Q2=3.2×10﹣3+1.25×10﹣2J=1.57×10﹣2J；答：（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小是4.0×10﹣2A；（2）作用在导体棒上的拉力的大小是6.4×10﹣3N，拉力的功率是3.2×10﹣3W；（3）整个运动过程中电阻R上产生的热量为1.57×10﹣2J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）由E=BLv求出导体棒切割磁感线产生的感应电动势，由欧姆定律求出感应电流；（2）由F=BIL求出导体棒受到的安培力，然由平衡条件求出拉力，由P=Fv求出拉力的功率；（3）由焦耳定律求出导体棒匀速运动时产生的焦耳热，由能量守恒定律求出撤去拉力后产生的焦耳热，然后求出整个过程的焦耳热．18.某晚，美军在伊拉克进行的军事行动中动用了空降兵，美机在200m高处超低空水平飞行，美兵离开飞机后先自由下落，运动一段时间后立即打开降落伞，展伞后美兵以14m/s2的平均加速度匀减速下降．为了安全要求，美兵落地的速度不能超过4m/s，g取10m/s2．伊方地面探照灯每隔10s扫描一次，请根据你的计算结果说明，美兵能否利用探照灯的照射间隔安全着陆．

参考答案：由题意得，飞机高度